選擇泰克示波器需考慮的十個重要因素(上)
作為一名電子工程師,每天都要依靠泰克示波器,所以選擇合適的示波器來滿足你的需求是一項重要的任務。比較不同廠家生產的示波器的技術指標和功能是一項費時費力的工作。樂信智能測試為您選擇十種示波器時應注意的因素。無論你考慮的示波器來自哪個廠家,仔細分析每個示波器都會有助于客觀評價這些儀器。
1、您需要多少帶寬
2、您需要多少條信道
3、您需求的取樣速率是多少
4、您需要多少內存深度
5、您需要哪些顯示功能
6、您需要哪些觸發功能
7、探測信號的最 佳方式是什么
8、您需要哪些存檔和連接功能
9、您怎樣分析波形
10、最后一個,但也是同樣重要的問題:演示、演示、還是演示!
MSO5B系列 混合信號示波器
一、您需要多少帶寬?
我們已經處于數字示波器時代,應該更多地考慮示波器的帶寬,而不是只考慮模擬放大器的帶寬。為了保證示波器為應用提供足夠的帶寬,您必須考慮示波器將要檢查的信號帶寬。
示波器帶寬什么意思?它決定了顯示的信號范圍,所以帶寬是示波器最重要的特征,它在很大程度上也決定了用戶需要支付的價格。當你做出帶寬決策時,你必須平衡當前有限的預算和實驗室中示波器使用期間的預期需求。
在目前的數字技術中,系統時鐘通常是示波器顯示頻率最高的信號。為了合理顯示這個信號的形狀,示波器的帶寬應該至少比這個頻率高三倍。
另一個信號特征是信號的上升時間,決定了系統中示波器的帶寬要求。因為你可能看到的不僅僅是正弦波,所以信號會在超過信號基本頻率的頻率上包含諧波。
如果在檢查正弦波等信號時不能保證相應的示波器帶寬,你會在示波器顯示屏上看到圓形的邊緣,而不是預期的清晰快速的邊緣。這會影響測量精度。
幸好有一些很簡單的公式,響應的示波器帶寬可以根據信號特性來確定。
.信號帶寬=0.5/信號上升時間
.帶寬=*信號帶寬
.示波器實時取樣速率=*示波器帶寬
在去除相應的示波器帶寬后,需要考慮示波器計劃同時使用的每個通道的取樣速度。如公式所列,對于計劃使用的每個通道,取樣速度必須是示波器帶寬的四倍,這樣這些通道才能充分支持示波器的額定帶寬。
二、您需要多少條信道?
乍一看,通道的數量似乎是一個簡單的問題。不是所有的示波器都配備了兩個通道或四個通道嗎?沒別的了!數字內容遍布當前設計的任何地方。傳統的通道或通道示波器不能總是提供觸發和查看所有愛好信號所需的通道數量,無論數字內容在設計中的比例如何。如果遇到這種情況,你會知道在構建外部硬件或編寫轉用軟件隔離愛好的活動時設計的問題。
對于目前數字領域的不斷發展,全新的示波器已經加強了示波器在數字應用和嵌入式調試應用中的應用。除了典型示波器的條狀或條狀示波器通道外,混合信號示波器(通常稱為MSO)還緊密插入了另外六個邏輯定時示波器,提供了多個與時間相關的出發、收集和查看通道。
以最常見的SDRAM應用為例,介紹如何使用混合信號示波器進行日常調試。為了隔離SDRAM的寫入周期,您需要組合五個不同的信號出發系統-RAS,CAS,WE,CS和時鐘。信道示波器本身不足以滿足這種基本測量要求。
6條邏輯定時信道用于RAS設置。、CAS低、WE高和CS上觸發系統。示波器通道用于檢查和觸發時鐘的上升邊緣。在邏輯分析儀和示波器的組合解決方案中,邏輯分析儀只能交叉發出示波器或反之處。與此不同,混合信號示波器可以在示波器和邏輯定時通道中完全觸發。
三、你要求的取樣速率是多少?
取樣速率是評估示波器時非常重要的考慮因素。怎么了?
大多數示波器都是插入的。當兩個或兩個以上的通道耦合模數轉換器時,它們只在四通道示波器中的一個或兩個通道上提供最大的取樣速率,從而提高取樣速率。很多廠家只強調示波器主要技術指標中的這種最大取樣速率,不會告訴用戶取樣速率只用于一個通道!如果你想買一個通道示波器,其實你希望不僅僅是一個通道失敗了,還有所有的帶寬。
回想一下第一個考慮因素給出的示波器公式,示波器的取樣速度至少應該是示波器帶寬的兩倍。當示波器使用某種數字重建形式時,最好使用倍乘數,例如SIN。(X/)X插補。當示波器沒有用數字重建時,乘數實際上應該是0倍。因為太多的數字示波器采用了一定的數字重建形式,倍乘數應該足夠了。
讓我們來看一下使用500MHZ示波器的例子,它使用了SIN。(X)/X插補技術。對于這個示波器,為了支持每個通道500MHZ的整個帶寬,每個通道所需的最低取樣速率為*(500MHZ),或者每個通道GSA/S。目前市場上一些500MHZ示波器聲稱最大5GSA/S的采樣速度,但沒有指出5GSA/S的采樣速度只適用于一個通道。當使用三個或四個通道時,這些示波器的每個通道的采樣速度實際上只有.5個。GSA/S,支持500MHZ的帶寬在幾條信道上不足。
另一種考慮取樣速率的方法是確定應用點之家所希望的分辨率。取樣速率是分辨率的倒數。例如,假設你想在樣品之間實現NS的分辨率。可以提供這個分辨率的取樣速率。能提供這個分辨率的取樣速率是/(NS)=GSA/S。
總之,需要確保考慮的示波器能夠為所有希望同時使用的信道提供足夠的每個信道采樣速度,以便每個信道能夠支持示波器的額定帶寬。
MDO3系列混合域示波器
四、你需要多少內存深度
如前所述,帶寬與取樣速度密切相關。內存深度也與取樣速度密切相關。模數轉換器數字轉換輸入波,得到的數據存儲在示波器的高速內存中。在選擇示波器時,了解示波器如何使用這些信息是一個重要因素。內存技術使用戶能夠捕捉和收集數據,放大和查看更多細節,或者在收集到的數據上操作數字、測量和后處理功能。
很多人認為示波器最大取樣速度指標適用于所有時間基礎設置。這當然是好事,但這可能需要很大的內存,幾乎沒有人能買得起像內存這樣的大型示波器。由于內存深度有限,隨著人們將時間基礎設置為越來越寬的范圍,所有示波器都必須降低取樣速度。示波器的內存越深,以所有取樣速度捕捉的時間就越長。目前市面上有一種流行的示波器,取樣速度達到每秒幾千兆樣點,內存有0000個點。當時間基礎設置為MS格和較慢時,這個示波器的取樣速度會降低。
所需的內存深度取決于查看顯示器的數量和取樣速率。如果你想在不同的點之間以更高的分辨率查看更長的時間,你需要使用更深的內存。簡單的公式可以告訴你需要多少內存,需要考慮時間間隔和取樣速度:
內存深度=取樣速率*顯示時間
如果您需要放大并更仔細地檢查波形,則可以確保在示波器上的所有時間設置中取樣率高,以防止虛假信號,并提供更具體的與波形相關的信息。
內存深度一旦確定,同樣重要的是檢查使用最深內存結構的示波器的操作方法。傳統內存結構的示波器響應速度慢,會對生產效率產生負面影響。由于響應速度慢,示波器制造商通常將深度內存降低到特殊模式,工程師通常只在必須使用深度內存時使用。雖然示波器制造商在深度內存結構的速度已經很低了幾年,但是操作起來需要很多時間。在購買示波器之前,我們必須評估示波器在最深內存設置下的響應能力。